Нитратное загрязнение грунтовых вод на северо-востоке Саудовской Аравии и оценка риска здоровью разных возрастных групп населения

Аль Мамун – доктор технических наук, доцент кафедры физики колледжа естественных наук (e-mail: ; ORCID: .

ве удобрения, показали свою эффективность в качестве мер для снижения уровней нитратного загряз-нения1.

Оценка риска здоровью населения, связанного с экспозицией высокими концентрациями нитратов, предполагает несколько подходов и соображений [6]. Эпидемиологические исследования и модели риска здоровью широко используются для оценки потенциального воздействия на здоровье, вызванного экспозицией нитратами. Например, Агентство по охране окружающей среды США (US EPA) разработало модель оценки риска здоровью, которая была использована для количественной оценки потенциального риска здоровью с применением коэффициентов опасности [7]. Этот подход подразумевает расчет хронического суточного поступления (ХСП) и индекса опасности ( HI ) для определения уровня риска [8]. В некоторых исследованиях рассчитывался полный индекс опасности ( HI total ) для разных демографических групп, таких как мужчины, женщины и дети, с целью оценки их относительной уязвимости [7]. Интересен тот факт, что риски здоровью, связанные с экспозицией нитратами, значительно варьируются для разных групп населения. Более высокие риски часто определяются для таких групп, как дети, беременные женщины и кормящие матери, по сравнению с прочими группами взрослого населения [9].

Многочисленные исследования, посвященные качеству грунтовых вод, связанным с ним угрозам для здоровья и концентрациям нитратов, часто проводились как на глобальном уровне, так и в Саудовской Аравии. J. Schullehner et al. изучали потенциальную взаимосвязь между нитратами в питьевой воде и риском колоректального рака [10]. В другом исследовании оценивались риски здоровью, связанные с загрязнением грунтовых вод, включая нитраты, в пригородных районах Пекина [11]. E.-S.A. Badr et al. [12] изучали качество ирригационной воды в Оазисе Аль-Ахса, Саудовская Аравия. Они обнаружили, что, согласно Иранскому индексу качества воды (IWQI), 4,1 % проб имели нормальное качество, 62,1 % – удовлетворительное, а 33,8 % подходили только для ирригации. A.A. Aly et al. оценивали качество грунтовых вод, применяемых для питья и ирригации, с использованием индекса качества воды (WQI) и гидрохимического анализа. Согласно результатам их исследования, более 47 % проб воды, не прошедшей очистку, не были пригодными для питья, в то время как очистка повышала качество [13].

Рядом исследований доказано, что глубокие скважины достигают грунтовых вод, залегающих на достаточной глубине, что обеспечивает природную защиту от поверхностного загрязнения и сокращает проникновение нитратов. Вода в таких скважинах обычно остается под землей в течение долгого времени, что позволяет уровням нитратов снизиться благодаря природному очищению за счет длительного взаимодействия с геологическими формациями. Глубокие скважины обычно достигают более старых и стабильных источников грунтовых вод, что приводит к снижению колебаний уровней нитратов в течение года и минимальному воздействию деятельности, осуществляемой на поверхности. Свалки неорганических и органических отходов могут накапливать нитраты в процессе распада. Ненадлежащее обслуживание или управление подобными объектами могут привести к просачиванию нитратов в грунтовые воды, приводя к повышению их концентраций. Помимо этого, природные источники, такие как богатые нитратами геологические формации и органические компоненты почв, вносят свой вклад в повышение уровней нитратов в грунтовой воде. Геологические факторы могут способствовать накоплению и постоянному присутствию нитратов в источниках грунтовых вод [8, 14].

В предыдущем исследовании мы провели количественную оценку уровней радона и трития в грунтовых водах с применением современных сцин-тиляционных измерений [15, 16], а также оценили годовую эффективную дозу и пожизненный риск рака при экспозиции тритием для различных возрастных групп [17].

Цель исследования – всесторонняя оценка нитратного загрязнения грунтовых вод и потенциальных негативных последствий для здоровья различных групп населения в северо-восточной Саудовской Аравии. Оценивая риски, связанные с экспозицией нитратами для младенцев, детей, подростков, мужчин и женщин, в рамках данного исследования, мы стремились достичь более глубокого понимания того, как нитратное загрязнение питьевой воды влияет на различные группы населения. Это первое подобное исследование в регионе, и оно не только помогает заполнить серьезный пробел в знаниях, но также является прецедентом для будущих исследований и разработки управленческих стратегий в сфере обеспечения безопасности воды и эффективности здравоохранения.

Материалы и методы. Город Хафр Аль Батин, расположенный в Восточной Провинции на северо-востоке Саудовской Аравии, является территорией с уникальными географическими и климатическими характеристиками. Географическое положение данной территории определяется координатами 28°26′3″ с.ш. и 45°57′49″ в.д.; она лежит в пределах обширной засушливой области Вади Аль Батин. Эта область является частью большой долины Вади Аль Руммах, которая считается наиболее протяженной сухой рекой Аравийского полуостро- ва, простираясь на внушительные 2000 км [13, 18, 19]. Название «Хафр Аль Батин» происходит от данной географической черты и буквально означает «долина Аль Батин».

Климат Хафр Аль Батина характеризуется экстремальными перепадами температур и минимальным уровнем осадков. Зимы в регионе относительно мягкие, в вечернее время температура воздуха составляет от 2 до 8 °C. А лето здесь, наоборот, исключительно жаркое и засушливое, температура в дневное время варьируется от 40 до 50 °C. Дожди редки в течение всего года; осадки возможны в зимние месяцы, но летом они практически отсутствуют. Этот суровый климат оказывает значительное влияние на экологический и сельскохозяйственный потенциал региона.

Водоносный горизонт Saq Aquifer является жизненно важным источником пресной воды в Хафр Аль Батин и благодаря своим гидрогеологическим характеристикам может формировать значительные запасы грунтовых вод. Однако многолетняя эксплуатация привела к снижению уровней воды и потенциальным проблемам с качеством воды. Горизонт состоит из осадочных слоев, которые в основном содержат песчаник, известняк и пористые породы. Вода данного горизонта восполняется, в первую очередь, за счет нечастых и спорадических осадков в регионе. Несмотря на суровые условия, расположенный неподалеку оазис Аль Кассим, через который проходит значительная часть Вади Аль Руммах, считается одним из ведущих сельскохозяйственных регионов в данной местности [13]. Этот оазис выступает в качестве важного источника сельскохозяйственной продукции в засушливом регионе, что подчеркивает значимость водных ресурсов для создания поселений и экономической деятельности в этой части Саудовской Аравии.

Восточная провинция Саудовской Аравии отличается разнообразием геологического ландшафта, что вносит свой вклад в наличие водоносных горизонтов высокого качества [20]. Эти горизонты подразделяются на две основные группы в зависимости от их происхождения – первичные и вторичные, согласно классификации, предложенной P. Vincent и A.S. Alsharhan et al. Первичные горизонты включают в себя четвертичные пески системы Вади, кварцевые песчаники и конгломераты, которые обладают первичной пористостью. Вторичные горизонты состоят из известняка с кальцитом, пористого и простого известняка и характеризуются вторичной пористостью [20, 21]. Песчаный водоносный горизонт Хафр Аль Батин стоит особняком среди них по причине более высокого качества воды в нем по сравнению с другими регионами (рис. 1).

Геологическое разнообразие Восточной провинции имеет большое значение для характеристик и качества ее водных ресурсов. Первичные водоносные горизонты, образованные из осадочных пород, обеспечивают природную фильтрацию и возможности для хранения воды вследствие присущей им пористости. Однако вторичные горизонты, которые подвергались таким геологическим воздействиям, как разложение или распад на фракции, обеспечивают дополнительные возможности для хранения воды вследствие их усиленной вторичной пористости. Эта комбинация первичных и вторичных горизонтов вносит свой вклад в обеспечение водной безопасности Восточной провинции, что делает ее регионом со значительными водными ресурсами. Высокое качество воды песчаного водоносного горизонта Хафр Аль Батин подчеркивает важность данных геологических фракций для обеспечения устойчивых и высококачественных источников воды для населения и промышленности в регионе.

Рис. 1. Географическое положение анализируемой территории: Хафр Аль Батин, Тибия и Квазимах в Восточной Провинции Саудовской Аравии

Измерение концентраций нитратов. Для количественного измерения нитратов применялся фотометрический метод, суть которого заключается в превращении нитратов в нитрил, который затем вступает в реакцию с диазонием до образования красноватого осадка. Применение специализированной пробирки для нитрат-теста с градированными контейнерами для образцов с дозатором на дне облегчает работу с образцами и повышает эффективность декантирования в течение всего процесса. Окончательная количественная оценка достигается за счет измерения спектральной поглощательной способности красного цвета при специфической длине волны при помощи фотометра YSI 9500 (производство США). Фотометр использует заранее запрограммированные калибровки, методы мультипликации и разные длины волн для повышения чувствительности. Он автономно выбирает подходящие фильтры для длины волны и требует уникальное количество программ для каждого теста. Результаты отображаются напрямую как значения концентрации. Прибор обладает разносторонним действием и подходит для общего анализа, а также может применяться как лабораторный / полевой фотометр с калибровочными графиками, созданными пользователем. Экспериментальная процедура более детально обсуждалась в предыдущем исследовании [22].

Статистический анализ был выполнен с применением t- критерия Стьюдента для сравнения концентраций нитратов в воде из разных источников. Различия считались статистически значимыми при p < 0,05.

Потенциальные риски здоровью, связанные с контаминацией питьевой воды, включали в себя расчет индексов нитратного загрязнения (ИНЗ), хронического суточного поступления (ХСП) и коэффициентов опасности ( HQ ) [23, 24].

Индекс нитратного загрязнения (ИНЗ) обеспечивает холистическое представление сценариев нитратного загрязнения, давая возможность исследователям, менеджерам по охране окружающей среды и разработчикам политики принимать информированные решения и внедрять целевые стратегии по снижению риска здоровью.

Для расчета ИНЗ была определена концентрация нитратов в образцах воды с оценкой фонового (природного) уровня нитратов для данного территории. ИНЗ был рассчитан по следующей формуле [25]:

NPI = csb , (1)

где C – измеренная концентрация нитратов; B – фоновый уровень нитратов; S – стандартное отклонение уровней нитратов на данной территории.

Образцы воды были классифицированы на основе рассчитанных значений ИНЗ с определением соответствующей категории загрязнения, как показано в табл. 1.

Таблица 1

Значение ИНЗ и соответствующая категория загрязнения

Значение ИНЗ	Категория загрязнения
< 0	Отсутствие загрязнения
0–1	Незначительное загрязнение
1–2	Умеренное загрязнение
2–3	Значительное загрязнение
> 3	Очень значительное загрязнение

Расчет хронического суточного поступления (ХСП) нитратов обеспечивает многосторонний анализ множества переменных с сильными различиями между такими возрастными группами, как младенцы, дети, подростки и взрослые. Математические расчеты для оценки ХСП (дозы) включали специфические параметры для каждой возрастной группы, такие как средние уровни потребления воды и пищевых продуктов, которые значительно отличались для взрослого и детского населения².

Коэффициент опасности (HQ) рассчитывается путем сравнения установленного уровня экспозиции определенным веществом и его референтной дозы. Последняя устанавливается в рамках токсикологических исследований и представляет собой максимальный уровень экспозиции, считающийся безопасным в течение определенного периода времени. По своей сути коэффициент опасности является инструментом оценки того, превышает ли уровень экспозиции безопасный предел. Агентство по охране окружающей среды США применило коэффициент опасности для расчета неканцерогенных рисков, построив вероятностную модель, где он определялся как соотношение установленной дозы загрязняющего вещества и его референтной дозы3. Данный метод может продемонстрировать уровень неканцерогенных рисков здоровью населения, обусловленных использованием нитратов. Население было разделено на четыре возрастные группы на основании физиологических и поведенческих различий: младенцы (0–3 мес.), дети (0–10 лет), подростки (11–20 лет) и взрослые (21–75 лет). Неканцерогенные риски здо- ровью, обусловленные экспозицией нитратами в питьевой воде, были рассчитаны для разных групп населения по следующей формуле3:

HQ = ^CDI

^R f ^D

.

Значение ниже «1» означает минимальный риск неканцерогенных нарушений здоровья, в то время как значение выше «1» говорит о возможности неканцерогенных нарушений. Коэффициент опасности HQ описывает риск метгемоглобинемии при употреблении питьевой воды с нитратами. RfD – это доза, экспозиция ниже которой не вызывает неканцерогенных токсикологических эффектов для экспонированного населения в течение всего рассматриваемого периода экспозиции. Согласно данным U.S. EPA⁴, для нитратов была рассчитана доза RfD равная 1,6 мг/кг/день. В целом следует учитывать несколько путей экспозиции при оценке рисков здоровью, обусловленных такими загрязняющими веществами, как нитраты.

Согласно предыдущим исследованиям, питьевая вода и контакт через кожу при мытье / купании в воде, загрязненной нитратами, являются двумя основными путями их поступления в организм [26]. Однако в рамках данного исследования оценивался только риск, обусловленный поступлением с питьевой водой с разными уровнями нитратного загрязнения, поскольку в данном регионе мы можем ожидать минимальный эффект от второго пути поступления. В табл. 2 приведены основные параметры экспозиции для четырех возрастных групп.

При характеристике риска использовали следующую шкалу:

HQ < 0,1 – пренебрежимо малый риск (приемлемый);

0,1 ≤ HQ < 1 – низкий риск (приемлемый);

1 ≤ HQ < 4 – средний (неприемлемый);

HQ ≥ 4 – высокий риск (неприемлемый).

Результаты и их обсуждение. Определение нитратов было выполнено в образцах грунтовых вод из разных источников на исследуемой территории. В табл. 3 представлены концентрации нитратов в зависимости от типа источника, его назначения, количества источников и способов очистки.

Согласно полученным данным, уровни нитратов в воде коммерческих водных источников (питьевой воды) составили от 33 до 49 мг/л. Средние концентрации в воде, не прошедшей процедуру очистки, составили 41,7 мг/л. После очистки эти уровни снижались до 16–43 мг/л, составляя в среднем 23 мг/л. Следует отметить, что на коммерческих водоочистных сооружениях уровни нитратов были ниже даже до очистки. На данных сооружениях соблюдались требования по уровню нитратов, рекомендованные ВОЗ ( > 50 мг/л). Успешное соблюдение данных рекомендаций может быть связано с использованием воды из глубоких скважин, которая характеризуется хорошим качеством. На этих водопроводных станциях внедрены наиболее продвинутые методы водоочистки, включая фильтрацию, дезинфекцию и химическую очистку, что гарантирует эффективное удаление примесей, загрязняющих веществ и патогенов, обеспечивая безопасность питьевой воды. Помимо этого, данные станции строго придерживались контроля качества и гигиенических стандартов, проводя регулярное тестирование и мониторинг для обеспечения соблюдения рекомендаций по безопасности воды. Профессиональные работники, обладающие всеми необходимыми навыками

Таблица 2

Параметры, использованные для оценки риска здоровью5

Параметр	Возрастная группа	Значение	Единицы измерения
Объем потребления ( IR вода)	Младенцы	0,64	л/сут
	Дети	1
	Подростки	1,7
	Взрослое население (мужчины)	2,4
	Взрослое население (женщины)	2,3
Масса тела ( BW )	Младенцы	4	кг
	Дети	20
	Подростки	54
	Взрослое население (мужчины)	75
	Взрослое население (женщины)	69
Референтная доза ( R f D )	Референтная доза для перорального поступления	1,6	мг/кг/сут6

4 U.S. EPA. National primary drinking water regulations; Radionuclides; Proposed Rule // Fed. Reg. – 1991. – Vol. 56. – P. 33050–33127.

5 U.S. EPA. National primary drinking water regulations; Radionuclides; Proposed Rule // Fed. Reg. – 1991. – Vol. 56. – P. 33050–33127; Highlights of the Exposure Factors: Handbook / J. Moya, L. Phillips, K. Osborn, H. Simpson, E. Dederick // U.S. EPA. – 2011.

6 Nitrate; CASRN 14797-55-8 [Электронный ресурс] // IRIS: Integrated Risk Information System. – 2016. – URL: (дата обращения: 16.05.2025).

Таблица 3

Концентрации нитратов в водах скважин, использующихся для питья, коммунально-бытовых и сельскохозяйственных нужд

Тип станции Назначение Кол-во скважин Определение нитратов NO3, мг/л Коммерческие Питьевая, коммунально-бытовые 13 До очистки Максимум 49,0 Минимум 33,0 Среднее 41,7 Станд. откл. 5,2 После очистки Максимум 42,5 Минимум 16,0 Среднее 23,0 Станд. откл. 7,2 Питьевая, коммунально-бытовые 3 Вода без очистки Максимум 120,0 Минимум 37,0 Среднее 47,3 Станд. откл. 28,4 Частные домовладения Питьевая, коммунально-бытовые 26 Вода без очистки Максимум 380,0 Минимум 12,0 Среднее 114,6 Станд. откл. 114,4 С/х и садоводство 3 Вода без очистки Максимум 250,0 Минимум 80,0 Среднее 80,0 Станд. откл. 86,6 обслуживания оборудования, обеспечивают точность и эффективность процессов водоочистки. Постоянная поставка высококачественной воды с данных станций стала возможной благодаря продвинутым методам очистки, строгому контролю качества, надежным источникам воды и эффективным практикам работы и обслуживания.

В воде коммерческих станций без устройств очистки и частных водоисточников были зафиксированы заметно более высокие уровни нитратов. Концентрации нитратов в грунтовых водах коммерческих станций без очистных сооружений составили от 37 до 120 мг/л со средним значением 47,3 мг/л. Более широкий диапазон концентраций был выявлен для частных скважин и иных источников – 12–380 мг/л, со средним значением 114,6 мг/л. Источники воды, используемой для сельского хозяйства и садоводства, имели наиболее высокие уровни нитратов в воде – от 80 до 250 мг/л, со средним значением 80 мг/л, что превышает допустимый уровень в 50 мг/л. Пространственное распределение нитратов, проанализированное в изучаемом регионе для глубоких (а) и неглубоких (б) скважин, показано на рис. 2.

Рис. 2. Пространственное распределение нитратов, проанализированное в изучаемом регионе для глубоких ( а ) и неглубоких ( б ) скважин

б

Выявлены значимые различия в средних концентрациях ( t (26) = -2,92; p = 0,007), что указывает на более высокие уровни нитратов в воде из частных скважин.

Результаты расчета индекса нитратного загрязнения, полученные для анализируемой территории, приведены в табл. 4, четко и сжато давая представление о статусе загрязнения.

Таблица 4

Индекс нитратного загрязнения (ИНЗ) и его категории для анализируемой территории

Значение ИНЗ	Категория загрязнения	Количество скважин, %
< 0	Загрязнение отсутствует	64,44
0–1	Незначительное	8,89
1–2	Умеренное	8,89
2–3	Значительное	6,67
> 3	Очень значительное	11,11

Анализ ИНЗ для местоположения скважин выявил сложную структуру загрязнения грунтовых вод. Широкий диапазон значений ИНЗ от -0,76 до 6,60 (со средним значением 0,53) указывает на разнообразие нитратного загрязнения на анализируемой территории. Загрязнение не было выявлено в воде большинства скважин (65 %), это говорит о том, что значительная часть грунтовых вод не подверглась загрязнению нитратами. Однако обнаружение низких (9 %) и умеренных (9 %) уровней загряз- нения в некоторых скважинах указывает на начало накопления нитратов, возможно, из-за сельскохозяйственной деятельности, утечке канализационных вод или иной человеческой деятельности. Особую тревогу вызывает значительная доля (18 %) скважин с обнаруженными высокими уровнями загрязнения. Это подчеркивает тяжесть проблемы нитратного загрязнения на некоторых территориях и указывает на важность принятия немедленных мер по очистке воды. Повышенные концентрации нитратов в этих загрязненных скважинах, как показано в табл. 4, могут создавать значительные риски здоровью населения и целостности экосистемы.

Средние, максимальные, минимальные значения ХСП и стандартное отклонение ( SD ) для каждой возрастной группы приведены в табл. 5.

ХСП нитратов для взрослых обоих полов, детей, подростков и младенцев варьировалось от таких низких уровней, как 0,4, до таких высоких уровней, как 24,3 мг/кг/сут, достигая превышения установленного ВОЗ допустимого уровня (1,6 мг/кг/сут) в 15,2 раза. Наиболее высокие значения ХСП были установлены для младенцев, за которыми следовали дети, подростки и взрослые.

Значения ХСП, установленные для населения, потребляющего воду от станций с очистными сооружениями и / или из глубоких скважин, находились в пределах допустимого диапазона для всех возрастных групп или близко к его верхней границе. Это объясняется тем, что вода глубоких скважин характеризуется природной фильтрацией, что снижает

Таблица 5

Хроническое суточное поступление (ХСП) (мг/кг/сут) для младенцев, детей, подростков, взрослых мужчин и женщин

Тип станции	Назначение	Кол-во скважин	Определение нитратов	Показатель	Младенцы	Дети	Подростки	Взрослые (м)	Взрослые (ж)
Коммерческие	Питьевая, коммунальнобытовые	13 (3–7, 11– 12, 19, 26–28, 32, 34)	До очистки	Максимум	3,1*	2,5	1,5	1,6	1,6
				Минимум	2,1	1,7	1,0	1,1	1,1
				Среднее	2,7	2,1	1,3	1,3	1,4
				Станд. откл.	0,3	0,3	0,2	0,2	0,2
			После очистки	Максимум	2,7	2,1	1,3	1,4	1,4
				Минимум	1,0	0,8	0,5	0,5	0,5
				Среднее	1,5	1,1	0,7	0,7	0,8
				Станд. откл.	0,5	0,4	0,2	0,2	0,2
	Питьевая, коммунальнобытовые	3 (23, 36–37)	Неочищенная вода	Максимум	7,7	6,0	3,8	3,8	4,0
				Минимум	2,0	1,6	1,0	1,0	1,1
				Среднее	4,0	3,1	2,0	2,0	2,1
				Станд. откл.	3,2	2,5	1,6	1,6	1,7
Частные домовладения	Питьевая, коммунальнобытовые	26 (1, 2, 10, 13–18, 20–22, 24–25, 29–31, 33, 35)	Неочищенная вода	Максимум	24,3	19,0	12,0	12,2	12,7
				Минимум	0,8	0,6	0,4	0,4	0,4
				Среднее	6,2	4,8	3,1	3,1	3,2
				Станд. откл.	6,4	5,0	3,2	3,2	3,3
	С/х и садоводство	3 (8, 9, 30)	Неочищенная вода	Максимум	16,0	12,5	8,0	8,0	8,3
				Минимум	3,8	3,0	1,9	1,9	2,0
				Среднее	9,2	7,2	4,6	4,6	4,8
				Станд. откл.	6,2	4,9	3,1	3,1	3,3

Примечание: тоном выделены значения, превышающие безопасный уровень суточного поступления.

Таблица 6

Коэффициенты опасности для младенцев, детей, подростков, взрослых мужчин и женщин

Тип станции Назначение Кол-во скважин Определение нитратов Показатель Младенцы Дети Подростки Взрослые (м) Взрослые (ж) Коммерческие Питьевая, коммунальнобытовые 13 До очистки Максимум 1,9 1,6 0,9 1,0 1,0 Минимум 1,3 1,1 0,6 0,7 0,7 Среднее 1,7 1,3 0,8 0,8 0,9 После очистки Максимум 1,7 1,3 0,8 0,9 0,9 Минимум 0,6 0,5 0,3 0,3 0,3 Среднее 0,9 0,7 0,4 0,4 0,5 Питьевая, коммунальнобытовые 3 Неочищенная вода Максимум 4,8 3,8 2,4 2,4 2,5 Минимум 1,3 1,0 0,6 0,6 0,7 Среднее 2,5 1,9 1,3 1,3 1,3 Частные домовладения Питьевая, коммунальнобытовые 26 Неочищенная вода Максимум 15,2 11,9 7,5 7,6 7,9 Минимум 0,5 0,4 0,3 0,3 0,3 Среднее 3,9 3,0 1,9 1,9 2,0 С/х и садоводство 3 Неочищенная вода Максимум 10,0 7,8 5,0 5,0 5,2 Минимум 2,4 1,9 1,2 1,2 1,3 Среднее 5,8 4,5 2,9 2,9 3,0 Примечание:        – высокий;       – средний; м – низкий. уровни загрязнения. Более того, микробная активность в водах, залегающих на большой глубине, также является пониженной, что приводит к снижению продукции нитратов и более низким значениям ХСП. Однако для детей и младенцев все равно существует определенный риск. Очень высокие значения ХСП были установлены для станций без очистных сооружений, а также частных скважин с водой для питья или сельскохозяйственных нужд.

Высокое хроническое суточное поступление нитратов может вызвать метгемоглобинемию, повысить риск рака, привести к эндокринным нарушениям, риску ССЗ, заболеваний ЖКТ, негативным исходам беременности, повышению образования нит-розаминов. Хотя природные нитраты в рационе в целом безопасны, следует избегать чрезмерного потребления загрязненной воды или продуктов питания. Обращение за квалифицированной медицинской помощью и соблюдение рекомендаций по безопасности питания являются необходимыми условиями охраны здоровья.

Значения коэффициента опасности ( HQ ) были рассчитаны для оценки потенциальных рисков здоровью вследствие экспозиции нитратами для разных возрастных групп. В среднем значения HQ были самыми высокими для младенцев и детей, снижались далее для подростков, женщин и мужчин (табл. 6).

Относительно низкие значения коэффициента HQ были отмечены только для коммерческих станций с очистными сооружениями, а средние значения HQ были наиболее высокими для младенцев. Эти результаты говорят о заметных различиях в коэффициентах опасности, связанных с экспозицией нитратами, для возрастных групп, изучаемых в рамках данного исследования.

Значительную тревогу вызывает тот факт, что установленный безопасный уровень HQ = 1 был превышен для значительной доли населения, использующего грунтовые воды в качестве источника питьевого водоснабжения: а именно для 37,8 % взрослого населения обоих полов, для 33,3 % подростков, для 51,11 % детей и 55,5 % младенцев. При этом для населения, потребляющего воду частных скважин, колодцев, риски достигали уровней «высокий» для всех категорий населения. Это означает, что значительная доля питьевой воды на анализируемой территории, в особенности из источников без очистных сооружений, формирует потенциальные риски нарушения здоровья младенцев, детей, подростков и взрослого населения. Результаты исследования подчеркивают повышенную уязвимость младенцев и детей к рискам здоровью, вызванным экспозицией нитратами, по сравнению с взрослым населением. Это говорит о необходимости строгого мониторинга и разработки мер по повышению безопасности воды на данной территории с целью защиты таких уязвимых групп населения в особенности младенцев и детей.

Следует отметить, что результаты данного исследования сопоставимы с данными, полученными в других странах с аналогичными проблемами.

В табл. 7 приведены диапазоны концентраций для различных типов воды в разных странах. Средние уровни нитратов, установленные в нашем исследовании, сопоставимы с концентрациями, установленными в таких странах, как Китай, Индия, Иран, Малайзия, Турция, Марокко и Пакистан.

Представленные данные свидетельствуют об актуальности выполненного исследования и подтверждают, что уровни нитратов в грунтовых водах определяются комбинацией природных факторов, человеческой деятельности и мер регулирования.

Таблица 7

Средняя концентрация нитратов в воде в некоторых странах в сравнении со средним уровнем, установленным в рамках данного исследования

Страна	Тип воды	Год	Нитрат C , мг/л	Источник
Австралия	Бутилированная	2019	9,3–43,8	[27]
Китай	Грунтовые	2016	2,66–103,0	[24]
Индия	Грунтовые	2018	36,51	[28]
Иран	Питьевая	2019	17,56	[29]
Малайзия	Грунтовые	2018	1,26–13,96	[30]
Пакистан	Питьевая	2020	42	[31]
Марокко	Грунтовые	2022	2–175	[32]
Турция	Питьевая	2013	0,28–16,2	[33]
Рекомендации ВОЗ	Питьевая	2004	50,00	См. в 7
Саудовская Аравия	Питьевая	2023	16–42,5	Данное исследование

Выводы. Многосторонняя оценка нитратного загрязнения грунтовых вод и потенциальных последствий этого загрязнения для здоровья для разных возрастных групп в северо-восточной Саудовской Аравии выявила значительные расхождения в уровнях нитратов для разных типов источников, с более низкими уровнями, установленными для коммерческих станций с очистными сооружениями, по сравнению с частными скважинами и станциями без них. Анализ индекса нитратного загрязнения показал, что загрязнение отсутствовало в 65 % источников. Высокие уровни были выявлены в 18 % источников водоснабжения населения, что требует пристального внимания. Самые высокие уровни нитратов были обнаружены в воде источников, используемых для сельскохозяйственных нужд и садоводства, от 80 до 250 мг/л, что выше допустимого уровня – 50 мг/л.

Расчет хронического суточного поступления (ХСП) показал, что младенцы и дети являются особо уязвимой группой при экспозиции нитратами, значения данного показателя варьируются от 0,4 до 24,3 мг/кг/сут во всех возрастных группах при рекомендуемом безопасном уровне 1,6 мг/кг/сут.

Оценка коэффициента опасности ( HQ ) подчеркнула наличие потенциальных рисков для здоровья, в особенности для младенцев и детей. Значения коэффициента превосходили безопасный порог, равный 1,0, для 55,55 % образцов питьевых вод.

Результаты говорят о необходимости строгого мониторинга и снижения эффектов экспозиции для обеспечения безопасности воды на данной территории, в особенности с целью защиты таких уязвимых групп населения, как младенцы и дети.

Данное исследование подчеркивает важность внедрения целенаправленных мер, направленных на устранение нитратного загрязнения грунтовых вод и обеспечение охраны здоровья населения для всех возрастных групп на исследованной территории. При этом следует иметь в виду, что если вода, загрязненная нитратами, считается непригодной для питья, ее применение возможно в сельском хозяйстве и садоводстве. Таким образом, представляется целесообразным реализовать практический подход к управлению ресурсами и экологически устойчивые практики водопользования в северо-восточной Саудовской Аравии.

Данное исследование не только восполняет критический пробел в знаниях, но и закладывает основы будущих исследований и разработки политики по обеспечению безопасности воды и эффективного здравоохранения. Результаты данного исследования подчеркивают необходимость нахождения баланса между распределением водных ресурсов для потребления населением и сельскохозяйственных нужд, оставляя приоритетным внедрение эффективных мер по снижению уровней нитратов в грунтовых водах, используемых для питьевого водоснабжения.

Финансирование. Исследование получило финансовую поддержку Институционального проекта финансирования (№ IFP-A-202-1-3) Министерства Образования Саудовской Аравии.